REALIDADE AUMENTADA: possibilidades desta tecnologia Eunice Maria Mussoi 1 João Moreira 2 Gilse Antoninha Morgental Falkembach 3 Maria Lúcia Pozzatti Flôres 4 RESUMO: Este artigo aborda a definição e as características da Realidade Virtual (RV) e da Realidade Aumentada (RA). A RV é uma tecnologia que permite aos usuários interagir com elementos virtuais gerados pelo computador. A RA é uma tecnologia em que elementos virtuais são inseridos no mundo real permitindo a interação. Este artigo consiste numa pesquisa bibliográfica, mostrando as possibilidades do uso da RA nas diversas áreas da atividade humana. Além da utilização da RA nas áreas de entretenimento, com jogos criados para dispositivos móveis, que inclui elementos virtuais em cenários reais, captados por câmeras, tal como o Pokémon Go, outras áreas como a Publicidade, Medicina, Psicologia, Engenharia, Arte, Cinema, Topologia, Aviação, Astronomia, Meteorologia, Mecânica também utilizam dos recursos desta tecnologia. A RA está se integrando também ao contexto educacional como tecnologia de apoio tanto no ensino presencial como à distância. Enfim, a RA oferece muitas possibilidades. Palavras chaves: Realidade Aumentada. Realidade Virtual. Usos da RA. 1 INTRODUÇÃO Os avanços tecnológicos têm proporcionado o desenvolvimento na área computacional. Uma das áreas em expansão é a Realidade Aumentada (RA) que permite enriquecer um ambiente real com objetos virtuais. RA é uma tecnologia que permite ao usuário interagir com objetos tridimensionais inseridos no mundo físico, é um sub- sistema de Realidade Virtual (RV). O artigo aborda a definição de RV e de RA, suas características e as possibilidades do uso destas tecnologias nas diversas áreas da atividade humana, enfatizando a Realidade Aumentada. É uma pesquisa bibliográfica, mostrando que mesmo que estas tecnologias tenham surgido há muito tempo, só atualmente se conhece as possibilidades do seu uso, nas diversas áreas da atividade humana. 1 PMSM e-mail: emmussoi@yahoo.com.br 2 Faculdades QI e-mail: professorjoaomoreira@gmail.com 3 Faculdades QI e-mail: gilsemf@gmail.com 4 Universidade Federal do Pampa e-mail: mlflores1@gmail.com Página21
Realidade Virtual é a tecnologia que surgiu na década de 50, permite criar mundos tridimensionais, em que os usuários interagem com objetos virtuais, manipulando-os, com luvas, capacetes e/ou óculos. RV é uma interface para aplicações computacionais, na qual o usuário pode navegar e interagir em tempo real, em um ambiente 3D gerado por computador. Realidade Aumentada é um ambiente que envolve tanto Realidade Virtual (RV) como elementos do mundo real, criando um ambiente misto em tempo real, ou seja, RA é uma tecnologia que permite ao usuário interagir com objetos tridimensionais inseridos no ambiente real. É abordado o histórico da RA, a RA móvel, como se cria um objeto virtual para uma aplicação de RA e exemplos de RA. 2 DEFINIÇÃO DE RV Segundo Kirner, Tori e Siscoutto (2006) a expressão Realidade Virtual (RV) foi criada no final da década de 80 por Jaron Lanier. É uma tecnologia que surgiu a partir de 1950, permite criar mundos tridimensionais, em que os usuários interagem com objetos virtuais. A RV pode ser imersiva ou não. É imersiva quando o usuário é transportado para dentro do ambiente por meio de dispositivos multissensoriais (luvas, capacetes, óculos, etc.), provocando uma sensação de estar dentro do mundo virtual. Essa tecnologia está em expansão. A RV é uma interface para aplicações computacionais, na qual o usuário pode navegar e interagir em tempo real, em um ambiente tridimensional gerado por computador. 3 DEFINIÇÃO DE RA A definição de Realidade Aumentada (RA) mais aceita é a de Ronald Azuma et al (2001). Segundo ele, a Realidade Aumentada (RA) é um sistema que: a) Combina elementos virtuais com o ambiente real; b) É interativa e tem processamento em tempo real; c) É concebida em três dimensões. Página22
Esta definição é utilizada na maioria das literaturas de RA. Para este autor, Realidade Aumentada é um ambiente que envolve tanto Realidade Virtual (RV) como elementos do mundo real, criando um ambiente misto em tempo real, ou seja, RA é uma tecnologia que permite ao usuário interagir com objetos tridimensionais inseridos no ambiente real. RA é um subsistema de RV. A RA é a mistura do real com o virtual, ou seja, é a sobreposição de informações virtuais no ambiente real (KIRNER; KIRNER, 2011). Um usuário pode ver um ambiente real visualizando objetos virtuais projetados, como mostra a Figura 1 que exibe o Pokémon GO, personagem do jogo de Realidade Aumentada. Ainda, segundo a Oficina da Net, RA é uma tecnologia que combina as imagens percebidas do mundo real com informações elaboradas na computação gráfica, criando uma nova percepção de realidade. (PAULINO, 2009). Na verdade, Realidade Aumentada é um ambiente que envolve tanto realidade virtual como elementos do mundo real, criando um ambiente misto em tempo real. A Realidade Aumentada é caracterizada por cenas em que informações/objetos virtuais são sobrepostos virtualmente ao mundo real. A RA trata da combinação de uma cena real, vista pelo usuário, na qual são colocados objetos virtuais gerados pelo computador para agregar informações ao usuário. Ao observar a tela do computador, enxerga-se o cenário real com a sobreposição do elemento virtual. 4 BREVE HISTÓRICO DA RA Segundo o Portal da Realidade Aumentada, a tecnologia de RA surgiu em 1968, pelo engenheiro elétrico Ivan Sutherland, formado pela Carnegie Institute of Techno- logy. Ele criou um capacete para imergir em um ambiente 3D e fixou no teto do laboratório. Esse dispositivo, chamado de Head Mounted Display, ou HMD, permitia ver imagens sem muita qualidade, sem distinguir o real do virtual, mas é considera- do até hoje o marco da tecnologia RA. O termo Realidade Aumentada foi criado em 1990, pelo engenheiro Tom Caudell. Ele criou um sistema baseado na Realidade Aumentada para auxiliar os mecânicos da Boeing a localizar fios na parte e étrica das aeronaves. Em 1975, o artista americano Myron Kruger, baseado no HMD, criou o dispositi- vo Videoplace capaz de detectar qualquer tipo de movimento realizado pelo Página23
usuário, permitindo que esse interaja com elementos virtuais. Existem vários softwares de interpretação/manipulação da Realidade Aumentada gratuitos. 5 POSSIBILIDADES DE USO DE RA Entre as possibilidades desta tecnologia estão as aplicações na área comercial. A RA aproxima os clientes dos produtos via um marketing diferenciado. A área da publicidade já demonstra muito interesse pela tecnologia de RA. É usado o selo de um aplicativo de RA em revistas, jornais ou nas embalagens par a disponibilizar informações do produto Além disso, em vez de apenas assistir a um comercial de TV ou ler um anúncio é possível interagir com os produtos via Internet. É o marketing digital usando a tecnologia RA. A indústria automobilística, também passou a contar com a RA fazendo simulações em 3D dos modelos de carros e criando manuais de instruções interativos para facilitar a manutenção do carro pelo próprio dono. Na construção, a tecnologia de RA, já é usada em drones para simular construções, visualizando-as no chão e tomando decisões em tempo real pela empresa construtora. A RA também pode ser usada para simular projetos de Arquitetura a fim de definir a distribuição adequada do espaço, a visualização virtual de móveis e peças decorativas em um ambiente. Na área imobiliária permite mostrar aos compradores um imóvel em 3D sobre a planta. A indústria do entretenimento eletrônico tem utilizado a RA na área de jogos que possibilita a interação e a representação de elementos virtuais em ambiente real, tal como o Pokémon Go. Foi verificado, também, que através da RA é possível fazer simulações com segurança, portanto seu uso se estendeu à medicina, em cirurgias remotas; em procedimentos cirúrgicos e na manipulação de corpos humanos em aulas de anatomia. Consultório de Psicologia equipado com sistema de RA pode auxiliar no tratamento de fobias de dirigir, de falar em público e de altura. Alguns museus do mundo já possuem explicações sobre as obras acessadas via um marcador/código de RA em diversas línguas. Outros oferecem aos visitantes uma visita guiada e personalizada em RA, como por exemplo, a visita ao Sítio arqueológico de Olímpia e a reconstrução do templo de Philippeion/Grécia. Página24
Esta tecnologia possibilita que se façam experimentos perigosos em ambientes virtuais sem riscos. Além da utilização da RA nas áreas de entretenimento, publicidade, Medicina, Engenharia, Arte, Cinema, Topologia, Aviação, Astronomia, Meteorologia, Mecânica já existem aplicações educacionais como jogos sérios. Na área educacional, a RA pode auxiliar tanto no ensino presencial como à distância. A RA pode transformar o jeito de ensinar, usando a criatividade na sala de aula com livros interativos, passeios virtuais e vídeos de especialistas. Isso pode facilitar a aprendizagem proporcionando maior interação entre o aluno e o objeto de estudo, despertando o interesse e a curiosidade. Permite explorar o fundo do mar, acompanhar a germinação de sementes, etc. e tem se mostrado uma ferramenta facilitadora e motivadora para ensinar música para crianças e entretê-las na recreação. A RA tem possibilitado trabalhar com pessoas com necessidades especiais apresentando através de sons e imagens, ideias abstratas e conceitos de difícil assimilação. Na EAD foi criado o AVADPT, um Ambiente Virtual de Aprendizagem (AVA) com RV e RA (SCHNEIDER et al., 2011). O ambiente criado é adaptativo, de acordo com o grau de familiaridade do professor com a tecnologia, e pode ser usado separadamente ou em conjunto com outros ambientes educacionais, como o Moodle. Portanto, a RA como tecnologia de apoio para a colaboração/cooperação em processos educacionais, tanto no ensino presencial como à distância, é uma realidade. O AVADPT possui um sistema de gerenciamento para criar cursos, cadastrar e administrar usuário, cadastrar laboratórios virtuais e habilitar módulos por curso. 6 RA MÓVEL Hoje se tem a RA voltada à Tecnologia Móvel. A RA móvel é uma combinação da Realidade Aumentada com tecnologia móvel como os smartphones/celulares com ou sem conexão online. Quando a câmera do aparelho móvel é direcionada a um objeto com logomarcas ou qualquer outra imagem reconhecida por RA, esses elementos são substituídos por gráficos 3D e o ambiente real permanece inalterado. A mobilidade impulsiona as transformações importantes no mundo corporativo, o Google já registrou o relógio de Realidade Aumentada. É ainda um protótipo, porém, num futuro próximo o relógio com RA estará à disposição. Página25
RA também pode ter aplicações em dispositivos móveis, operando com câmaras, bússolas e GPS para indicar a localização de pontos turísticos como museus, igrejas, restaurantes, lojas, bares, etc. É possível o usuário, acionar um determinado aplicativo e ao apontar para uma direção ter o conteúdo exposto na tela de seu dispositivo, com a imagem capturada pela câmera. 7 COMO CRIAR UM OBJETO VIRTUAL PARA UMA APLICAÇÃO RA Para criar um objeto virtual num ambiente real e gerar a RA são necessários 3 componentes básicos conforme Hausth (2009): a) Um objeto real com algum tipo de figura (marca de referência/ imagem/logomarca/código) que será interpretado para gerar o objeto virtual; b) Uma câmera capaz de transmitir a figura contida no objeto real (marca de referência imagem/logomarca/código); c) Um software capaz de interpretar o sinal referente à figura transmitida pela câmera. O processo de formação do objeto virtual obedece aos passos a seguir: a) O objeto real (marca de referência imagem/logomarca/código) deve ser colocado em frente à câmera, que capta a figura e transmite ao equipamento que fará a interpretação. b) A câmera capta o objeto e manda as imagens, em tempo real, para o software que gerará o objeto virtual. c) O software de interpretação deve estar programado para transformar em objetos tridimensionais a figura que foi mostrada à câmera. d) O dispositivo de saída (que pode ser uma televisão ou monitor de computa- dor/celular) exibe o objeto virtual (tridimensional) em sobreposição ao real, como se ambos fossem uma coisa só. As aplicações da RA requerem recursos de hardware e de software. Uma aplicação básica de RA necessita no mínimo de um computador e um dispositivo de Página26
captura de imagem, que pode ser um webcam. Para a programação uma das linguagens usada é a ActionScript3, e as bibliotecas FLARToolkit, para identificação dos marcadores, tem-se ainda ARToolKit, BasAR e Papervison3D, para visualização dos modelos 3D sobre os marcadores. Pode-se usar os programas: a) Blender, Construct3D ou Studierstube, para a criação de modelos tridimensionais; b) Photoshop, para a criação dos marcadores; e c) Adobe Flash CS 5.5, para compilação do código desenvolvido com ActionScript3. Trymax é um aplicativo que permite criar objetos em RA e acessar os conteúdos virtuais com o uso de smartphones e tablets. Esta tecnologia reconhece imagens, sem precisar código para logo acrescentar conteúdos virtuais interativos sobre a mesma, com efeito, 3D em tempo real. O LAYAR é um software para criação e editoração de conteúdos de RA, destinado às áreas de publicidade, arquitetura e turismo e seu uso no ensino ainda é incipiente. Tem JSARToolKit é uma biblioteca de RA para JavaScript. CVision é uma aplicação móvel de RA para smartphone que permite criar campanhas digitais de mobile marketing a partir de comunicação estática, ou seja, dar vida a imagens usadas em campanhas out-of-home, cartazes, outdoors, revistas, jornais, folhetos e embalagens de produtos. O aplicativo AR.On é uma plataforma de RA que permite ao usuário visualizar o uma aplicação de RA. Zappar é um aplicativo que conecta o mundo digital com o mundo físico via dispositivos móveis. 8 CONCLUSÕES O mundo como conhecemos está mudando. As tecnologias de REALIDADE AUMENTADA e REALIDADE VIRTUAL estão afetando a maneira de se relacionar com os consumidores, criando experiências imersivas. Eventos científicos reunindo pesquisadores, estudantes e diversos profissionais das áreas acadêmica, industrial e comercial interessados nos avanços e nas aplicações da RV e RA estão acontecendo com frequência. Além disso, existem várias ferramentas para criar conteúdos com Página27
RA, com tutoriais em vídeos. Vale aproveitar as possibilidades que essas tecnologias oferecem. REFERÊNCIAS AZUMA, R. et al. Recent advances in augmented reality. IEEE Computer Graphics and Applications, v. 21, n. nov., p. 1 15, 2001. HAUSTH, O. Como funciona a realidade aumentada. 2009. Disponível em: <http://www.tecmundo.com.br/realidade-aumentada>. Acesso em: 14 abr. 2015. KIRNER, C.; KIRNER, T. G. Realidade virtual e aumentada: aplicações e tendências. Uberlândia: Sociedade Brasileira de Computação, 2011. KIRNER, C.; TORI, R.; SISCOUTTO, R. Fundamentos e tecnologia de realidade virtual e aumentada. Belém, 2006. PAULINO, D. Realidade aumentada e educação a distância. Dá certo? 2009. Disponível em: <https://www.oficinadanet.com.br/ /2182/realidade_aumentada>. Acesso em: 14 abr. 2015. SCHNEIDER, E. L. et al. Uso da realidade aumentada como ferramenta auxiliar ao vídeo educacional no ensino presencial e à distância. CINTED-UFRGS Novas Tecnologias na Educação RENOTE, v. 9, n. 1, jul., 2011. Página28